Las Micorrizas, los biofertilizadores naturales del suelo

Las hortalizas representan un grupo de cultivos de amplia demanda en todo el mundo por su alto valor nutricional, diversos usos y adaptabilidad a diferentes zonas.

De manera general, las hortalizas son exigentes en suelos fértiles y ricos en materia orgánica y demandan una gran cantidad de nutrientes. Sin embargo, en los últimos años, el uso incorrecto de los fertilizantes químicos ha tenido impactos negativos en los ecosistemas, lo que ha obligado a desarrollar nuevas estrategias ecológicas basadas en interacciones biológicas beneficiosas para incrementar la disponibilidad de nutrientes en el suelo.

Se hace necesario entonces promover alternativas que sean más amigables con la naturaleza y que permitan una adecuada calidad de vida del hombre y el resto de la biótica del planeta. La producción y empleo de los biofertilizantes es una de las alternativas promisorias, en tanto permiten la reducción de la dosis de fertilizantes químicos (sintéticos), sin afectar la producción y rendimiento de los sistemas agrícolas. Adicionalmente, promueven el crecimiento de las plantas mediante las sustancias que producen. También permiten la protección de los cultivos frente a los agentes patógenos y son más compatibles con la biología del suelo.

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¿Qué son los biofertilizantes?

Se denomina biofertilizante a un producto que contiene uno o varios microorganismos, que al ser aplicado a la semilla o al suelo, incrementan su número y se pueden asociar de forma directa o indirectamente en las raíces de las plantas, estableciendo interacciones e incrementando el desarrollo vegetal y reproductivo de la planta. En ese sentido, se dispone de productos como micorrizas, solubilizadores de fósforo, fijadores de nitrógeno y algunos de uso múltiple como descomponedores de materia orgánica.

Los biofertilizantes influyen en los ciclos de los nutrientes, las características físicas del suelo y el desarrollo de la planta de tal forma que los podemos clasificar en los siguientes tipos:

• Fijadores de nitrógeno atmosférico.
• Mejoradores de la absorción de nutrientes por la planta.
• Solubilizadores de nutrientes del suelo.
• Transformadores y mineralizadores de la materia orgánica.
• Mejoradores de la estructura del suelo.
• Incrementadores de la resistencia de las plantas al estrés hídrico y a la salinidad.
• Liberadores de sustancias que favorecen el crecimiento y desarrollo de las plantas.
• Defensores de las plantas frente a plagas y enfermedades.

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¿Cómo interactúan los biofertilizantes con el suelo y las plantas?

En el suelo, medio natural para el desarrollo de la vida animal, vegetal y microbiana, existen aproximadamente 30.000 especies de bacterias, actinomicetos y hongos, de los cuales se conoce sólo el 10 por ciento.

Son múltiples los beneficios que aportan los microorganismos del suelo, dentro de los cuales se destacan:

• La germinación de las semillas y el enraizamiento,
• La mayor disponibilidad de nutrientes,
• Mejoramiento de la estructura del suelo,
• Protección de la planta frente a tensiones de diversa índole, como por ejemplo, el control biológico de enfermedades de las plantas.

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¿Cuál es el papel de los hongos como biofertilizantes?

Los hongos se destacan dentro de los biofertilizantes por la solubilización de fósforo inorgánico, ya sea por la producción de ácidos orgánicos y enzimas o por la capacidad para establecer asociaciones con las raíces de las plantas formando micorrizas, las cuales se comercializan con éxito como biofertilizantes eficientes.

Los hongos constituyen gran parte de la población microbiana total del suelo; se encuentran en menor proporción en comparación con las bacterias y cumplen funciones valiosas en el suelo aportando un porcentaje significativo de la biomasa edáfica debido al gran diámetro de sus filamentos y a la extensa red que forman.

Los géneros cultivables que se encuentran con frecuencia en el suelo son: Mucor sp., Chaetomium sp., Fusarium sp., Penicillium sp., Aspergillus sp., Trichoderma sp., Verticillium sp., Rhizoctonia sp. y Rhizopus sp.

En el medio ambiente del suelo, los hongos son importantes porque son fuente de alimento para otros organismos, son antagonistas a los patógenos, crean relaciones benéficas como la simbiosis, son saprofitos, degradan residuos de las cosechas y son agentes bióticos que mejoran la estructura y aireación del suelo.

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¿Qué es la micorriza?

Las micorrizas (del griego myces, hongo y rhiza, raíz) representan la asociación entre algunos hongos (micobiontes) y las raíces de las plantas (fitobiontes), (Fig 1).

Figura 1. Asociación de hifas de hongo-raíz

 

El término «micorriza» fue acuñado por Frank, patólogo forestal alemán, en 1877, al estudiar las raíces de algunos árboles forestales. Para 1900, el botánico francés Bernard resaltó su importancia; define a las micorrizas en términos funcionales y estructurales, como «órganos de absorción dobles que se forman cuando los hongos simbiontes viven dentro de los órganos de absorción sanos (raíces, rizomas o talos) de las plantas terrestres, acuáticas o epífitas».

En esta asociación, la planta le proporciona al hongo carbohidratos (azúcares, producto de su fotosíntesis) y un micro hábitat para completar su ciclo de vida; mientras que el hongo, a su vez, le permite a la planta una mejor captación de agua y nutrimentos minerales con baja disponibilidad en el suelo (principalmente fósforo), así como defensas contra patógenos. Ambos, hongo y planta, salen mutuamente beneficiados, por lo que la asociación se considera como un «mutualismo». Aproximadamente un 80% de las familias de plantas existentes tienen la potencialidad de formar este tipo de asociación.

Las micorrizas aumentan la capacidad de absorción de nutrientes de la raíz, por el hecho de que el micelio fúngico (tejido micorrizal), al constituirse en una extensión de raicillas, explora mucho más volumen del suelo que la raíz sola.

Muchas veces las poblaciones naturales de micorrizas son insuficientes o ineficientes para establecer una buena simbiosis, lo cual afecta el desarrollo de una comunidad vegetal. En estos casos, se pueden aumentar las eficiencias simbióticas con la inoculación de hongos eficientes y competitivos, disponibles comercialmente.

Las micorrizas arbusculares (MA) son el tipo de micorrizas que forman la mayoría de las plantas de interés agrícola. En dicha asociación, el hongo forma arbúsculos que son las estructuras donde se realiza el intercambio de carbono y fósforo entre el hongo y la planta. Algunos hongos micorrícicos forman vesículas en el micelio interno, las cuales son estructuras de reserva del hongo (Fig 2).

Figura 2. Micorriza Arbuscular. A) Raíz de Mimosa luisana (Leguminosae, Mimosoideae); h: hifas intercelulares, v: vesículas, ar: arbúsculos; B) Esporas de hongos micorrizógenos arbusculares; a) Pacispora sp., y b) Funneliformis sp.

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¿Cuáles son los beneficios de las micorrizas?

• Favorecen la absorción de iones poco móviles del suelo, particularmente fosfatos, pero también zinc, cobre y amonio.
• Mayor crecimiento de las plantas, principalmente en suelos con bajo contenido de nutrientes.
• Mayor capacidad de absorción de agua y tolerancia a la sequía.
• Protección contra patógenos radiculares.
• Destoxificación de metales pesados.
• Protección contra las variaciones de la temperatura fuera del rango ecológico de los cultivos y/o condiciones de sequía.
• Estabilización de agregados de partículas del suelo.
• Estimulación de otros microorganismos simbióticos integrantes de la comunidad rizosférica.
• La ocurrencia de la micorrización permite el aumento de la nodulación y la fijación de nitrógeno en las leguminosas, favoreciendo una mejor nutrición con fósforo en las plantas inoculadas que mejoran su tasa de crecimiento y aumentan la producción de antioxidantes.

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¿Cuáles son las bondades de la micorrización para el suelo?

En relación al suelo, los hongos micorrizógenos constituyen un componente vital de su microbiología, pues se reconoce que producen la glomalina, una glicoproteína protectora de la hifa, tiene efecto de aglutinante natural que estimula la agregación de partículas en el suelo. La glomalina ha demostrado gran persistencia en el suelo y capacidad de ocupar una fracción significativa de la materia orgánica y carbono total del suelo (Fig 3).

Figura 3. La glomalina es el material verde en esta foto de agregado de suelo. Tomado de “El papel de los hongos formadores de micorrizas y su manejo (Douds, s.f.)

 

El efecto benéfico de la simbiosis hongo-planta sobre el incremento de la extensión y volumen del sistema de raíces, así como de las hifas de los hongos, permiten una mayor retención física de las partículas de suelo.

La interacción de la simbiosis micorricica con otros microorganismos del suelo posibilita el establecimiento de cooperaciones beneficiosas con una amplia representación de estos y compitiendo con otros, que generalmente son de tipo fitopatógeno.

Al colonizar las micorrizas porciones radiculares, los exudados que emiten ayudan a las poblaciones de bacterias a reproducirse más eficientemente, ya que ambos grupos son parte de la matriz biológica del suelo. Entre los géneros bacterianos detectados están Pseudomonas spp., Bacillus subtilis, Azospirillum sp. y Azotobacter sp.; estos dos últimos importantes en los mecanismos de fijación no-simbiótica de nitrógeno«.

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Algunas prácticas agroecológicas para favorecer la micorrización

De manera general, se sugieren algunas alternativas agroecológicas que tienden a favorecer la micorrización, mismas que se corresponden de manera significativa con algunas de las recomendadas para la conservación de suelos y agua.

• Labranza mínima del suelo, tanto en acondicionamiento y preparación como en la atención a los cultivos.
• Rotación, asociación, sucesión de cultivos.
• Aportaciones de fuentes orgánicas al suelo.
• Mantener el suelo cubierto, en alternativas de cobertura muerta y/o viva.
• No quema de los residuos de cosecha.
• Manejo de cuantías mínimas en la dosificación de los fertilizantes químicos y de los pesticidas, en particular el fósforo y fungicidas, respectivamente. En los casos posibles, prescindir de su uso.
• Inoculación con hongos micorrizógenos, de preferencia con especies nativas.

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Los principales adversarios tecnológicos de la micorrización en los cultivos de interés agrícolas son:

• La labranza del suelo y todas aquellas actividades  de cultivo que se ejecutan hasta unos 10 cm de profundidad en el suelo, pues estas producen la ruptura y disgregación del micelio externo de las micorrizas arbusculares.
• Aplicaciones de fertilizantes químicos-minerales (en dosis elevadas, más daño).
• Aplicaciones de plaguicidas contaminantes (en dosis elevadas, más daño).

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Las razones más aceptadas para la no proliferación de la simbiosis micorrícicas, cuando se realizan aplicaciones de altas dosis de fósforo, son las siguientes:

• Las raíces, en ambientes de alto fósforo, no exudan tantos productos estimulantes de ramificaciones de hifa y por eso hay menos contactos de infección o colonización.

• Plantas con mayor fósforo no proporcionan tantos carbohidratos al hongo. Esto limita la colonización desde la raíz al suelo.

• Menos carbohidratos suplidos al hongo reducen la cantidad de esporulación y por ende de su reproducción, por falta de energía adecuada.

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¿Cómo utilizar las micorrizas como biofertilizantes en cultivos?

El manual “BIOFERTILIZANTES PARA LA PRODUCCIÓN LIMPIA DE HORTALIZAS” recomienda utilizar las micorrizas de los géneros Glomus sp., Acaulospora sp., Entrosphosfora sp, Scutellospora sp., en sus presentaciones comerciales, como se indica en la siguiente tabla:

Géneros de hongo	Presentación	Concentración	Dosis recomendada
Glomus sp., Acaulospora sp., Entrosphosfora sp	Bolsas con suelo rizosférico y raíces	200 esporas por gramo de suelo	100 gramos por metro lineal en surco de siembra
Glomus sp., Acaulospora sp., Entrosphosfora sp, Scutellospora sp.	Bolsas con suelo rizosférico y raíces	230 esporas por gramo de suelo	100 gramos por metro lineal en surco de siembra o 1 gramo (g) por 100 mililitros (mL) de agua para semilla

 

Por otra parte, la FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura)  indica que para el uso del producto, éste debe quedar en contacto con el sistema radical de la planta, por eso se aplica al momento de la siembra o del trasplante en dosis de 20 a 30 gr por sitio o planta, dependiendo de la concentración del inóculo de micorrizas que tenga el producto comercial.

Recomendaciones complementarias al uso de los biofertilizantes son:

• Mantenga la bolsa o frasco del biofertilizante concentrado bajo condiciones herméticas para evitar cualquier tipo de contaminación o alteración del producto.
• Mezcle el biofertilizante con las semillas que va sembrar, de acuerdo con la cantidad sugerida por el fabricante.
• Deje secar las semillas impregnadas con el biofertilizante en un lugar fresco y a la sombra.
• Siembre las semillas pretratadas luego de haber secado el producto, esta siembra se debe hacer a primeras horas del día o al atardecer, cuando el brillo solar y calor hayan disminuido o sean tolerables.
• Cuando se tienen plántulas y sí el biofertilizante es líquido, la pequeñas raíces de las plántulas se deben sumergir en la solución de agua con el producto, siempre teniendo en cuenta la formulación que se recomiende. Sí el bioinsumo es sólido, se debe aplicar previamente en el lugar o el hoyo donde se va a colocar la plántula.
• Asegúrese de la calidad del producto, revisando a la etiqueta o consultando con el fabricante, teniendo en cuenta cantidad de microorganismos por gramo, si es sólido, o mililitro, si es líquido, y ausencia de microorganismos patógenos o fitopatógenos.
• No utilice bolsas o frascos con fecha caducada y que no presenten los datos de lote y fecha de elaboración.
• No mezcle el biofertilizante con productos plaguicidas como insecticidas, fungicidas, herbicidas, ni tampoco con fertilizantes químicos que puedan afectar el crecimiento de los microorganismos.
• Realice las aplicaciones periódicas que exige el producto, recuerde que se debe propiciar la colonización de los microorganismos del biofertilizante en la rizósfera de las plantas, lo cual no se puede lograr con una única aplicación

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Conclusiones

Las micorrizas arbusculares se constituyen en una alternativa ecológica y agronómicamente factible para diversos sistemas de producción agrícola, en tanto muestran una alta plasticidad ecológica, se manifiesta en la mayoría de los cultivo de interés agrícola y existen los fundamentos científico y técnicos para su implementación en la práctica agronómica.

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Bibliografía consultada

Valoración agroecológica de las micorrizas vesículo arbusculares

Revista Avances, Vol. 16 Núm. 4 (2014)

• El manejo del suelo en la producción de hortalizas con buenas prácticas agrícolas

FAO 2013. ORGANIZACION DE LAS NACIONES UNIDAS PARA LA ALIMENTACIÓN Y LA AGRICULTURA

• Biofertilizantes para la producción limpia de hortalizas. Manual para productores

El Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca CAR, la empresa TECSOL Ltda, la Asociación de Productores Coagrocol y la Universidad Nacional de Colombia.

Primera Edición 2011 ISBN: 978-958-719-734

• Fertilización biológica: técnicas de vanguardia para el desarrollo agrícola sostenible

Producción + Limpia, Vol. 5, Nº. 2 (julio-diciembre), 2010, págs. 77-96

• Evaluación de micorrizas arbusculares en interacción con abonos orgánicos como coadyuvantes del crecimiento en la producción hortícola del Valle Alto de Cochabamba, Bolivia

RevActaNova. v.3 n.4   2007